JPS636621A - Coordinate input pen - Google Patents

Coordinate input pen

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JPS636621A
JPS636621A JP61149744A JP14974486A JPS636621A JP S636621 A JPS636621 A JP S636621A JP 61149744 A JP61149744 A JP 61149744A JP 14974486 A JP14974486 A JP 14974486A JP S636621 A JPS636621 A JP S636621A
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JP
Japan
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horn
pen
coordinate input
vibration
coordinates
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Application number
JP61149744A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yuichiro Yoshimura
雄一郎 吉村
Kiyoshi Kaneko
潔 兼子
Atsushi Tanaka
淳 田中
Shinnosuke Taniishi
谷石 信之介
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Publication date
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Publication of JPS636621A publication Critical patent/JPS636621A/en
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Abstract

PURPOSE:To improve the temperature characteristics and the stability by using a sintered compact having high strength obtained by sintering the green compact to form a horn part of a coordinate input pen. CONSTITUTION:A coordinate input device consists of a vibration transmitter 2, a vibration pen 5 for input of coordinates, a pulse signal generator 10, an operational amplifying circuit 11 which detects the position coordinates of a contact point 3, etc. For this coordinate input, the start signal received from the circuit 11 is sent to the generator 10 and the pulse electric signal is applied to the pen 5. Then vibrations are given to the transmitter 2 from the point 3. The delay time due to said vibrations is detected and the coordinates are calculated by the circuit 11. A horn part 1 of the pen 5 is made of ceramics, e.g., a sintered compact obtained by sintering an alumina green compact, etc. Thus the pen 5 excels in the wear resistance and can designate an accurate position.

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は座標入力ペン、特に弾性波を伝播させて、その
弾性波発生位置を検出する座標入力装置に使用する座標
入力ペンに関するものである。
[Detailed Description of the Invention] [Field of Industrial Application] The present invention relates to a coordinate input pen, and particularly to a coordinate input pen used in a coordinate input device that propagates elastic waves and detects the position where the elastic waves are generated. .

[従来の技術〕 従来のこの種の装置において使用する振動ペンのペン先
は金属製であり、入力盤がガラス等の硬い部材からなる
場合、その入力盤に振動ペンを接続させて使用すると、
ホーン(ペン先)の先端が摩耗して変形してしまうこと
が多々あった。
[Prior Art] The pen tip of the vibrating pen used in conventional devices of this type is made of metal, and when the input panel is made of a hard material such as glass, when the vibrating pen is connected to the input panel and used,
The tip of the horn (pen tip) often wore out and became deformed.

第7図(a)はホーンの先端が正常であるときを示し、
第7図(b)はホーンの先端が摩耗し変形している状態
を示している。尚、図中、7oはホーン(ペン先)であ
り、2は入力盤である振動伝播体、3はホーン70と振
動伝播体2との接触点である。
Figure 7(a) shows when the tip of the horn is normal;
FIG. 7(b) shows a state in which the tip of the horn is worn and deformed. In the figure, 7o is a horn (pen tip), 2 is a vibration propagation body which is an input panel, and 3 is a contact point between the horn 70 and the vibration propagation body 2.

ところで、弾性波を用いて、座標位置指定した位置座標
(接触点3の位置)を求めるには、接触点3から放射線
状に伝播する弾性波が、所定の位置に設けられた少なく
とも2つの振動検出用の圧電素子によって検出されるま
での遅延時間を夫々計時することにより、その接触点3
の振動伝播体2上の位置を算出するものである。
By the way, in order to find the specified position coordinates (the position of the contact point 3) using elastic waves, the elastic waves propagating radially from the contact point 3 are connected to at least two vibrations provided at predetermined positions. By measuring the delay time until detection by the detection piezoelectric element, the contact point 3
The position on the vibration propagation body 2 is calculated.

[発明が解決しようとする問題点コ 従って先に説明した如く、ホーン(ペン先)が変形した
場合、ホーンの共振周波が変化するため、ホーンの先端
より伝播する撮動周波数に“ずれ“が生じてしまうこと
になる。更には、ホーンの先端が変形した不均一になり
、振動ペンを一様に移動しても、接触点が一様に移動し
ないばかりか、ホーンの先端から電波する振動が不安定
になり、接触点3(振動ペンのペン先)の位置検出の精
度を低下させる要因となっていた。
[Problems to be solved by the invention] Therefore, as explained earlier, when the horn (pen tip) is deformed, the resonance frequency of the horn changes, so there is a "shift" in the imaging frequency propagating from the tip of the horn. This will occur. Furthermore, the tip of the horn becomes deformed and uneven, and even if you move the vibrating pen uniformly, not only does the contact point not move uniformly, but the vibrations emitted from the tip of the horn become unstable, causing contact This was a factor that reduced the accuracy of position detection of point 3 (the tip of the vibrating pen).

また、寸法精度の高い金属製のホーンを製作する場合に
は個々に切削加工せねばならず、結果的にコスト高とな
り生産性が悪いものであった。
Furthermore, when manufacturing a metal horn with high dimensional accuracy, each horn must be cut individually, resulting in high costs and poor productivity.

本発明は、かかる従来技術に鑑みなされたものであり、
座標入力ペンのペン先であるホーンの耐摩耗性を向上さ
せることにより、精度の良い座標位置を算出することが
できる座標入力ペンを提倶することにある。
The present invention has been made in view of such prior art,
An object of the present invention is to provide a coordinate input pen that can calculate coordinate positions with high accuracy by improving the wear resistance of a horn that is the nib of the coordinate input pen.

また、ホーンの生産性を向上されることを可能にするこ
とをもその目的とするものである。
Another purpose is to make it possible to improve the productivity of the horn.

[問題点を解決するための手段] この間通を解決するために、本発明は以下の様な構成か
らなる。
[Means for Solving the Problems] In order to solve this problem, the present invention has the following configuration.

すなわち、座標入力盤上の所望の位置を指定し前記座標
入力盤を付勢して弾性波を発生する座標入力ペンであっ
て、少なくとも前記座標入力ペンのペン先がセラミック
スよりなる。
That is, the coordinate input pen designates a desired position on a coordinate input board and energizes the coordinate input board to generate an elastic wave, and at least the nib of the coordinate input pen is made of ceramics.

[作用] かかる本発明の構成において、セラミックスのペン先か
らなる座標入力ペンを用いて座標位置を指定することに
なる。
[Operation] In the configuration of the present invention, a coordinate position is specified using a coordinate input pen having a ceramic nib.

[実施例] 以下、添付図面に従って本発明に係る実力へ例を詳細に
説明する。
[Example] Hereinafter, practical examples of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

まず、本実施例における座標入力装置の概要について説
明する。
First, an overview of the coordinate input device in this embodiment will be explained.

第3図は本実施例の座標入力装置の構成図である。FIG. 3 is a configuration diagram of the coordinate input device of this embodiment.

図中、5は振動ペン(座標入力ペン)てあり、パルス発
生器10よりの信号でちって振動する圧電素子6(第2
図参照)及びその振動を増幅するホーン1により構成さ
れる。4はタブレット型の信号入力板であり、2は振動
伝播体である。3はホーン1と振動伝播体2との接触点
である。また、7a〜7Cは振動検出用の圧電素子であ
り弾性波を電気信号に変換する。8はリード線、9は弾
性波の反射防止用の振動吸収材、11はパルス信号発生
器10にパルス信号に発生指示すると共に、リード線8
からの電気信号を受信し、接触点3の位置座標を検出す
る幅演算回路である。
In the figure, 5 is a vibrating pen (coordinate input pen), and a piezoelectric element 6 (second
(see figure) and a horn 1 that amplifies the vibrations. 4 is a tablet-type signal input board, and 2 is a vibration propagation body. 3 is a contact point between the horn 1 and the vibration propagation body 2. Further, 7a to 7C are piezoelectric elements for vibration detection, which convert elastic waves into electrical signals. 8 is a lead wire; 9 is a vibration absorbing material for preventing reflection of elastic waves; 11 is a lead wire 8 that instructs the pulse signal generator 10 to generate a pulse signal;
This is a width calculation circuit that receives an electrical signal from the contact point 3 and detects the position coordinates of the contact point 3.

上述した構成に於ける動作を説明すると、先ず増4Ii
演算回路11からスタート信号がパルス発生器10に出
力され、これに応じてパルス発生器10はパルス電気信
号を発生する。この周波数は高くなるほど分解能は増す
が、減衰率も増すという点で、300〜500KHzが
妥当である。この電気信号を受けて振動ペン5の圧電素
子6はその振動数でもって伸縮(振動)する。この振動
はホーン1により拡大され、接触点3において振動伝播
体2に振動が伝わり板波弾性波として伝播することにな
る。尚、振動伝播体2の素材はガラス・アクリル等の透
明な板が考えられる。
To explain the operation in the above configuration, first, increase 4Ii
A start signal is output from the arithmetic circuit 11 to the pulse generator 10, and in response, the pulse generator 10 generates a pulse electric signal. As this frequency becomes higher, the resolution increases, but the attenuation rate also increases, so 300 to 500 KHz is appropriate. In response to this electrical signal, the piezoelectric element 6 of the vibrating pen 5 expands and contracts (vibrates) at the frequency. This vibration is amplified by the horn 1, and the vibration is transmitted to the vibration propagation body 2 at the contact point 3, where it propagates as a plate wave elastic wave. Note that the material of the vibration propagation body 2 may be a transparent plate such as glass or acrylic.

さて伝播した板波弾性波は振動検出用に設けられた3個
所の圧電素子78〜7cで圧電電圧として検出され、リ
ード線8を介して増幅演算回路11に送られる。またこ
のとき、増幅演算回路11から発生したスタート信号と
同期させて振動伝播に要した遅延時間をそれぞれ検出す
る。以上の動作を例えば1秒間に例えば50〜150回
繰り返し行い、得られた3箇所の振動検出用圧電素子7
a〜7cにおける遅延時間を用いて振動ペン5の接触点
3の位置座標を計算するわけである。
Now, the propagated plate wave elastic wave is detected as a piezoelectric voltage by three piezoelectric elements 78 to 7c provided for vibration detection, and is sent to the amplification calculation circuit 11 via the lead wire 8. At this time, the delay time required for vibration propagation is detected in synchronization with the start signal generated from the amplification calculation circuit 11. The above operation is repeated, for example, 50 to 150 times per second, and the piezoelectric elements 7 for vibration detection at three locations are obtained.
The position coordinates of the contact point 3 of the vibrating pen 5 are calculated using the delay times a to 7c.

尚、この計算方法を以下に示す。Note that this calculation method is shown below.

第2図に示すように振動ペン5の位置座標を(x、y)
とし、3つの振動検出用の圧電素子78〜7Cのそれぞ
れの座標Pa〜PcをPa (xz、Xl)= (o 
 、O)Pb (X2.X2)= (X2.O)Pc 
(X3.X3)= (0、ya)とすると、振動ペン5
の位置座標(x、y)は次式の用にして求められる。
As shown in FIG. 2, the position coordinates of the vibrating pen 5 are (x, y)
and the coordinates Pa to Pc of the three piezoelectric elements 78 to 7C for vibration detection are Pa (xz, Xl) = (o
, O)Pb (X2.X2)= (X2.O)Pc
If (X3.X3) = (0, ya), then the vibrating pen 5
The position coordinates (x, y) of are obtained using the following equation.

但し、t1〜t3:弾性波の伝播時間 V−弾性波の伝播速度 以上の計算を、増幅演算回路11で行うことにより振動
ペン5の位置座標が得られるわけである。
However, the position coordinates of the vibrating pen 5 can be obtained by performing calculations of t1 to t3: propagation time of the elastic wave (V) - propagation velocity of the elastic wave or more in the amplification calculation circuit 11.

尚、振動伝播2中の振動が振動吸収材9に到達すると、
弾性波はここで振幅が減衰する。この振動吸収材9の材
質として本実施例では、減衰率が大きく且つガラス9の
固有音響インピーダンスとの整合の為シリコンゴムに金
属粉を混入したものを用いるものとしてい説明するがこ
れに限定されるものではない。また振動伝播体2の板厚
であるが、これは0.3〜2.0mmが妥当である。と
いうのは板圧が薄くなるほど伝播及び検出される弾性波
の振幅は大きくなるが、材料強度が落るためである。
Note that when the vibration during vibration propagation 2 reaches the vibration absorbing material 9,
The amplitude of the elastic wave is attenuated here. In this embodiment, the vibration absorbing material 9 is made of silicone rubber mixed with metal powder in order to have a large attenuation rate and match the natural acoustic impedance of the glass 9, but the material is not limited to this. It's not something you can do. Furthermore, regarding the plate thickness of the vibration propagation body 2, it is appropriate that the thickness be 0.3 to 2.0 mm. This is because as the plate thickness decreases, the amplitude of the propagated and detected elastic waves increases, but the strength of the material decreases.

以上の様な本実施例の座標入力装置における振動ペン5
のホーン1をセラミックスで製作した場合を第1図及び
第2図に従って説明する。
Vibrating pen 5 in the coordinate input device of this embodiment as described above
A case where the horn 1 is made of ceramics will be explained with reference to FIGS. 1 and 2.

第2図は振動ペン5の先端近傍の断面図である。図中、
6は、パルス信号を受信すると、その信号の周波数に対
応して振動する圧電素子であり、この振動がフランジ1
2に固着或いはフランジ12と一体成形されたホーン1
に伝わり、弾性波となって、振動伝播体2に伝わるわけ
である。
FIG. 2 is a sectional view of the vibrating pen 5 near its tip. In the figure,
6 is a piezoelectric element that vibrates in accordance with the frequency of the signal when it receives a pulse signal, and this vibration causes the flange 1 to vibrate.
Horn 1 fixed to 2 or integrally formed with flange 12
It becomes an elastic wave and is transmitted to the vibration propagation body 2.

セラミック材としては一具体例として本実施例では、ア
ルミナの成形粉体を焼結して得られる焼結体を用いるも
のとする。アルミナは高強度で寸法精度の良い高密度焼
結体を比較的容易に製造でき、セラミックスの中でも最
も汎用性のある材料の1つである。
In this embodiment, as a specific example of the ceramic material, a sintered body obtained by sintering a molded alumina powder is used. Alumina can be produced relatively easily into high-density sintered bodies with high strength and good dimensional accuracy, and is one of the most versatile materials among ceramics.

また、本実施例ではホーン1の形状をエクスポネンシャ
ル形とした。エクスポネンシャル形とは、そのカーブが
指数関数的に変化する形状をいい、第1図及び第2図に
示すホーン1がそれである。
Further, in this embodiment, the shape of the horn 1 is an exponential shape. The exponential shape refers to a shape whose curve changes exponentially, and the horn 1 shown in FIGS. 1 and 2 is of this type.

尚、図中、Aはホーンの大端面、Bはホーンの小端面、
Cは接線された直線部、Dlはホーンの大端面直径、D
2はホーンの小端面直径、旦1はホーンの直線部の長さ
、旦2はホーンのエクスポネンシャル部の長さ、Xは大
端面Aからの所定距離、Dxは距aXの位置におけるホ
ーンの直径である。
In addition, in the figure, A is the large end face of the horn, B is the small end face of the horn,
C is the tangential straight line, Dl is the diameter of the large end face of the horn, D
2 is the diameter of the small end face of the horn, 1 is the length of the straight part of the horn, 2 is the length of the exponential part of the horn, X is a predetermined distance from the large end face A, and Dx is the horn at the distance aX. is the diameter of

また、フランジ12はホーン1の振動振幅の節にくるよ
うにするのが望ましい。その理由は、振動幅の節を支持
するのが最も振動エネルギーのロスが少なく、効率が良
いからである。アルミナ製のフランジは、強度が大きい
ので厚みを薄くし支持部による振動エネルギーのロスを
少なくできるというメリットがある。
Further, it is desirable that the flange 12 be located at a node of the vibration amplitude of the horn 1. The reason is that supporting the nodes of the vibration width has the least loss of vibration energy and is more efficient. Flanges made of alumina have great strength, so they have the advantage of being thinner and reducing loss of vibration energy due to the support.

さて、共振周波数fを400[KHz ] 、D1−5
.0[mml 。
Now, the resonance frequency f is 400 [KHz], D1-5
.. 0 [mml.

D2−0.5 [mm]  とすると、11−6.14
 [mm] 、 l 2−12.29 [mm] 、D
x−Je−/” [mm]のβ(指数)が0.187と
なる。この数値は以下の、(1)式の共振条件式、及び
(2)式の振動節面の位置XNを求める式、及び(3)
式の振幅拡大率を求める式より導き出せる。
If D2-0.5 [mm], then 11-6.14
[mm], l 2-12.29 [mm], D
β (exponent) of x-Je-/'' [mm] is 0.187. This value is determined by the following resonance conditional expression (1) and the position XN of the vibration nodal surface in (2). Equation, and (3)
It can be derived from the formula for determining the amplitude expansion rate of the formula.

ここで使われる、主要な記号をまとめると次のとおりで
ある。
The main symbols used here are summarized as follows.

Sl:ホーンの大端面積 S2:ホーンの小端面積 Dl:ホーンの大端部直径 D2:ホーンの小端部直径 !11:ホーンの直線部の長さ !12:ホーンのエクスポネンシャル部の長さα :波
長定数= w / c C:ホーン材料中での音速度(アルミナ棒中の縦波: 
9.65x 103 [m/5eclf :ホーンの共
振周波数 W :ホーンの共振角週波数=2πf X :大端面Aからの距離 xN:振動節面の位置 jan(α・旦1)= 但し、上記(1)式に於て α= W / cである。
Sl: Area of the large end of the horn S2: Area of the small end of the horn Dl: Diameter of the large end of the horn D2: Diameter of the small end of the horn! 11: Length of the straight part of the horn! 12: Length of the exponential part of the horn α: Wavelength constant = w/c C: Sound velocity in the horn material (longitudinal wave in the alumina rod:
9.65x 103 [m/5eclf: Resonant frequency of the horn W: Resonant angular wave number of the horn = 2πf 1) In the equation, α=W/c.

tan (a−x s) = 1 / jan (a・
l +)  −(2)(α・見、〉π/2のとき直線部
に依存)上記の様にホーン1を1/2波長共振で設計す
る場合、音速はアルミナ中の方が金属中よりかなり速い
(アルミナ:約9800+n/sec 、アルミ500
0/Se c)ので、ホーン1の長さはアルミナの方が
長くなる。ところで、ホーンの大端面直径D1は半波長
に近いか、それ以上大きくなると、半径方向の共振が起
こるのであまり大きくできない。その意味でホーン1の
長さが長いアルミナ製の方が金属製より大端面の直径が
大きくできる。従って、ホーン1大端面に装着する振動
子(圧電素子6)の寸法設計の自由度が増し、様々な周
波数特性をもった振動子を採用できるというメリットが
ある。
tan (a-x s) = 1 / jan (a-
l +) - (2) (α・S, depends on the straight part when 〉π/2) When horn 1 is designed with 1/2 wavelength resonance as described above, the speed of sound is higher in alumina than in metal. Quite fast (alumina: approx. 9800+n/sec, aluminum 500
0/Sec c), the length of the horn 1 is longer in alumina. Incidentally, the diameter D1 of the large end face of the horn cannot be made very large, because if it becomes close to half a wavelength or larger, radial resonance will occur. In this sense, the diameter of the large end face can be made larger when the horn 1 is made of alumina and has a longer length than when made from metal. Therefore, there is an advantage that the degree of freedom in dimensional design of the vibrator (piezoelectric element 6) attached to the large end face of the horn 1 is increased, and vibrators having various frequency characteristics can be employed.

;= 第1図に示したホーン1の製造工程を第5図に示す。;= FIG. 5 shows the manufacturing process of the horn 1 shown in FIG. 1.

尚、ここでは原料がアルミナの場合の−具体例として説
明する。
Here, a specific example will be described in which the raw material is alumina.

先ず原料であるアルミナを微粉砕し、添加物(不純物)
とを混合し、造粒する。造粒したら成型され焼成される
。そして、最後に加工して完成となる。
First, the raw material alumina is finely ground, and additives (impurities) are
Mix and granulate. Once granulated, it is molded and fired. Finally, it is processed and completed.

尚、添加物は焼結の促進剤、粒成長制御材としての金属
・非金属及び成型助成剤として有機化合物等である。ま
た成形には加圧、押出、鋳込、射出等の成形がある。こ
の製造工程は一例で、他の製造工程によっても高強度微
細結晶組織の高強度アルミナ焼結体のフランジ−体止ホ
ーン部の製造は可能であり、また、材料が異なると、製
造工程も異なる。また、加工工程を省いても成形18及
び焼成19の段階でホーン部が製造できれば、コスト低
減にもつながる。
The additives include sintering accelerators, metals and non-metals as grain growth control agents, and organic compounds as forming aids. Further, molding includes molding such as pressurization, extrusion, casting, and injection. This manufacturing process is just one example; it is possible to manufacture the flange-body retaining horn part of a high-strength alumina sintered body with a high-strength microcrystalline structure using other manufacturing processes, and the manufacturing process also differs depending on the material. . Furthermore, if the horn portion can be manufactured at the molding 18 and firing 19 stages even if the processing steps are omitted, this will lead to cost reduction.

以上のようにアルミナ焼結てホーンを製作することによ
り、ホーンの硬度、強度が金属に比べて大きなものとな
り、ホーン先端の変形がほとんどなくなる。上記アルミ
ナセラミックスに於て、強度を大きくする為には、成形
粉体の平均粒子経を小さくし、焼結体の気孔率を小さく
し、不純物量を抑えることが好ましい。
By manufacturing the horn by sintering alumina as described above, the horn has greater hardness and strength than metal, and the tip of the horn is hardly deformed. In order to increase the strength of the alumina ceramics, it is preferable to reduce the average particle diameter of the compacted powder, reduce the porosity of the sintered body, and suppress the amount of impurities.

尚、材質として、本実施例では特にアルミナ(八120
3)で説明したが、この他にジルコニア(2r02 )
 、チタニア(Ti02 ) 、炭化珪素(Sin) 
、Si3N4等の焼結体でもよく、また、焼結体のみな
らずガラス等であってもよい。
Note that the material used in this example is alumina (8120
As explained in 3), in addition to this, zirconia (2r02)
, titania (Ti02), silicon carbide (Sin)
, Si3N4, etc., or may be not only a sintered body but also glass or the like.

更に、ホーンの形状は本実施例で示した他の形状のもの
でも良い。
Furthermore, the shape of the horn may be other than that shown in this embodiment.

また支持部材であるフランジを設けないホーンでもよい
Alternatively, a horn without a flange serving as a supporting member may be used.

さらにホーンの形状は、コニカル(円錐)形、エクスポ
ネンシャル形、カテノイダル形(けんすい線状)ホーン
の大端面に直線部が接続されたもの、接続されないもの
いずれでもよく、また、単純ステップ(段付)形、ステ
ップ二二カル形、ステップエキスポネンシャル形等のホ
ーンでもよい。
Furthermore, the shape of the horn may be conical, exponential, catenoidal, with a straight part connected to the large end face of the horn, or not connected. The horn may be of the stepped) type, step binary type, step exponential type, etc.

尚、本実施例では、セラミック類のホーン部を振動ペン
に用いたが、振動伝播体に装着して振動検出用(センナ
部)に用いてもよい。第6図はその一具体例で、60は
セラミック類のホーン、61は振動検出用圧電素子、2
は振動伝播体、8はリード線、9は振動吸収材である。
In this embodiment, a ceramic horn part is used for the vibrating pen, but it may also be attached to a vibration propagation body and used for vibration detection (senna part). FIG. 6 shows a specific example of this, in which 60 is a ceramic horn, 61 is a piezoelectric element for vibration detection, and 2
8 is a vibration propagating body, 8 is a lead wire, and 9 is a vibration absorbing material.

大端面に圧電素子7を装着したホーン1の先端を振動伝
播体2の表面に接触させ固定し、振動伝播体2を伝播し
てきた撮動を検出する。
The tip of the horn 1, which has a piezoelectric element 7 attached to its large end surface, is fixed in contact with the surface of the vibration propagation body 2, and the imaging propagated through the vibration propagation body 2 is detected.

以上説明したように、本実施例によれは、ホーン部をセ
ラミック類、得に成形粉体を焼結した高強度焼結体製に
することにより、金属性のホーンに比べて先端の摩耗、
変形は減少し、ホーンから良好な振動が発生し、高精度
・高分解な位置座標検出を可能にした。また、ホーンを
セラミックにすることにより温度特性が改善され、安定
性が増大した。
As explained above, in this embodiment, the horn part is made of ceramics, especially a high-strength sintered body made of sintered molded powder, so that the wear of the tip is reduced compared to a metal horn.
Deformation is reduced, good vibration is generated from the horn, and high-precision, high-resolution position coordinate detection is possible. Also, by making the horn ceramic, temperature characteristics were improved and stability increased.

さらに、鋳込法等により成型できるので、フランジをホ
ーンと一体化した複雑な形状のホーン部を寸法精度良く
製造でき、金属の切削加工による製造より生産性を向上
させ低コスト化を図れる。
Furthermore, since it can be molded by a casting method or the like, it is possible to manufacture a horn part with a complex shape in which the flange is integrated with the horn with good dimensional accuracy, and it is possible to improve productivity and reduce costs compared to manufacturing by cutting metal.

しかも、セラミック類のフランジの強度は大きくなるの
で、フランジ厚を金属性に比べて薄くてき、支持による
撮動伝達のロスを減少できる。
Moreover, since the strength of ceramic flanges is greater, the flange thickness can be made thinner than that of metal flanges, and loss in image transmission due to support can be reduced.

また、はとんどのセラミック粉体焼結体はその音速(伝
播速度)は金属より速いのでホーンの長さは長くなる。
Furthermore, since the speed of sound (velocity of propagation) of most ceramic powder sintered bodies is faster than that of metals, the length of the horn becomes longer.

従って、ホーン大端面直径を大きくでき、様々な周波数
特性を持った振動子をそのホーン大端面に装着できる。
Therefore, the diameter of the large end face of the horn can be increased, and vibrators with various frequency characteristics can be attached to the large end face of the horn.

ホーン大端面直径が大きくできるということは、このホ
ーン大端面直径の寸法の自由度が増すことを意味するも
のであり、従って振幅拡大率の設定範囲が広くなり、ま
た、ホーン大端面に装着する振動子の形状の自由度も大
きくなるという効果がある。
The fact that the diameter of the large end face of the horn can be made larger means that the degree of freedom in the size of the diameter of the large end face of the horn increases, and therefore the setting range of the amplitude expansion rate becomes wider, and also the size of the horn large end face can be increased. This has the effect of increasing the degree of freedom in the shape of the vibrator.

[発明の効果] 以上説明した如く本発明によれば、耐摩耗性に優れ、常
に正確な位置指定を行なうことができる座標入力ベンを
得ることが可能となる。
[Effects of the Invention] As described above, according to the present invention, it is possible to obtain a coordinate input bench that has excellent wear resistance and can always specify an accurate position.

また、金属の切削加工による製造より生産性を向上させ
低コスト化を図れ、しかも、セラミック製のフランジの
強度は大きくなるので、フランジ厚を金属性に比べて薄
くでき、支持による振動伝達のロスを減少できる。
In addition, it is possible to improve productivity and reduce costs compared to manufacturing by cutting metal, and since the strength of ceramic flanges is greater, the flange thickness can be thinner than that of metal, and there is no loss in vibration transmission due to support. can be reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本実施例のホーンの断面図、 第2図は本実施例の振動ペンのペン先近傍の断面図、 第3図は本実施例の座標入力装置の全体ブロック図、 第4図は振動ペンと弾性派を検出するまでの遅延時間と
の関係を示す図、 第5図はホーンの製造工程を示す図、 第6図は弾性波検出のための圧電素子近傍の断面図、 第7図(a)は正常ホーンを示す図、 第7図(b)は摩耗したホーンを示す図である図中、1
・・・ホーン、2・・・振動伝播体、3・・・接触点、
4・・・信号入力盤、5・・・振動ペン、6・・・圧電
素子、7a〜7c・・・弾性波検出用の圧電素子、8・
・・リード線、9・・・振動吸収材、10・・・パルス
信号発生器、11・・・幅演算回路である。
Fig. 1 is a sectional view of the horn of this embodiment, Fig. 2 is a sectional view of the vicinity of the pen tip of the vibrating pen of this embodiment, Fig. 3 is an overall block diagram of the coordinate input device of this embodiment, and Fig. 4 is a diagram showing the relationship between the vibrating pen and the delay time until detecting an elastic wave, Figure 5 is a diagram showing the manufacturing process of the horn, Figure 6 is a cross-sectional view near the piezoelectric element for detecting elastic waves, Figure 7 (a) shows a normal horn, and Figure 7 (b) shows a worn horn.
... Horn, 2 ... Vibration propagation body, 3 ... Contact point,
4... Signal input panel, 5... Vibrating pen, 6... Piezoelectric element, 7a-7c... Piezoelectric element for detecting elastic waves, 8...
... Lead wire, 9 ... Vibration absorbing material, 10 ... Pulse signal generator, 11 ... Width calculation circuit.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)座標入力盤上の所望の位置を指定し前記座標入力
盤を付勢して弾性波を発生する座標入力ペンであつて、
少なくとも前記座標入力ペンのペン先がセラミックスよ
りなることを特徴とする座標入力ペン。
(1) A coordinate input pen that specifies a desired position on a coordinate input board and energizes the coordinate input board to generate an elastic wave,
A coordinate input pen characterized in that at least a nib of the coordinate input pen is made of ceramics.
(2)ペン先の長手方向のカーブはエクスポネンシヤル
関数的であることを特徴とする特許請求の範囲第1項記
載の座標入力ペン。
(2) The coordinate input pen according to claim 1, wherein the curve in the longitudinal direction of the pen tip is exponentially functional.
(3)ペン先を支持する位置は振動がペン中を伝播する
ときの節の位置であることを特徴とする特許請求の範囲
第1項記載の座標入力ペン。
(3) The coordinate input pen according to claim 1, wherein the position where the pen tip is supported is a node position when vibration propagates through the pen.
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